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硅微粉在浇注料中的作用机理

文章来源:https://www.hayond.cn 发布时间:2021-05-18 浏览次数:8

硅粉末的作用机理比较复杂,一般认为是填充与凝结的联合作用,传统耐火浇注料采用耐火集料与粉料的级配。尽管堆积密度较大,也较致密,但仍有大量的孔隙被过量的水填充。排出水分。留有大量的孔隙:当采用硅微粉时,这些孔隙被硅微粉填充,其中很少一部分被水填充。就是这个抗火性浇注料的搅拌次数减少;模压体内排出水分。留孔也较少。即是。添加硅微粉可以减少拌和用水量,提高材料的体积密度,降低材料的显气孔率。

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微粉末的低温结合机理为SiO,微粉末经水化后。Si—OH键在表面形成一种硅胶结构。干燥工艺。许多Si-OH键脱水后,聚合成了与Si-0-Si键紧密结合的微粉长链。接下来,Si-0-Si网络键结合的结构进一步形成,这归功于Si-0-Si表面羟基的增加。这种结构是硅灰在低温下产生高强度的原因。这种网络结构保持不变,直到2500℃也不变。

用于浇铸料的SiO2微粉主要有两种:一种是由高纯硅石制成,另一种是由非晶质材料制成的金属硅或硅铁的副产品。前一种为粒状无活性,后一种为空心球状,具有活性,不团聚,填充性好。用浇注料进行冷凝后,SiO2表面形成硅醇基,通过干燥和脱水形成硅氧烷网状结构,提高温度不易断裂,提高中温强度,用AL2O3在高温下制备莫来石,也有利于材料强度的提高。所以硅微粉在低水泥、超低水泥和不含水泥的浇注料中被广泛使用。

加入到浇注料中后,SiO2与适当的分散剂配合使用,因为硅微粉是具有明显球形颗粒的颗粒,易于进入浇注料的微小间隙,且粒径较小,不但减水效果好,而且提高了耐火浇注料的致密性,使其干燥后留下的间隙减小,气孔减小,从而提高强度和高温使用性能。在水溶液中,活性硅微粉形成胶体,而胶体颗粒则吸附在周围的分散剂形成溶媒层,增加了浇注料的流动性,改善了其成型性能。另外,由于硅微粉颗粒细小,表面自由能大,晶格缺陷多,活性大,在中、高温下更容易发生固相烧结反应,以及在高铝耐火材料中与AL2O3发生莫来化反应,使低水泥耐火浇注料的烧后强度和高温性能得到提高。


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